Инженеры стартапа Boston Metal, созданного на базе Массачусетского технологического института, предлагают отказаться от производства стали с помощью угля в пользу более экологичной технологии — электролиза расплава оксидов (MOE).
Сталелитейное производство — одна из самых востребованных и вместе с тем самых вредных отраслей промышленности. Как правило, крупные предприятия полагаются на доменные печи, работающие на ископаемом топливе. Эти печи вызывают реакцию, при которой полученный из угля материал — кокс с добавлением извести —вступает в контакт с железной рудой. Процесс приводит к тому, что руда теряет кислород и большую часть примесей, превращаясь в чугун. В нем еще много углерода, доля которого снижается в ходе дальнейшей выплавки — так в итоге получается сталь. В результате металлургические заводы высвобождают в больших количествах кислород и углерод, которые уходят в атмосферу в виде выбросов СО2.
Boston Metal вместо доменных печей использует крупные реакторы и технологию MOE: система проводит электроэнергию через ячейки, заполненные смесью растворенных оксидов железа вместе с другими оксидами и материалами. Электричество нагревает элементы до 1600 °C, превращая все содержимое в «горячий оксидный суп». В дополнение к нагреву, электричество также запускает химическую реакцию, которая удаляет кислород и другие примеси, регулируя уровень углерода. После этого реакторы выводят «зеленую» сталь из своих резервуаров.
Первый реактор Boston Metal, размер которого сопоставим со школьным автобусом, будет работать на токе до 25 000 ампер. Установка оснащена несколькими анодами и другими традиционным для сталелитейной отрасли атрибутами. Строительство реактора почти завершено, а запуск намечен на август 2022 года. Реактор будет использоваться для производства ферросплавов —ценных металлов, которые можно производить в процессе электролиза, аналогичном тому, который используется для производства стали.
Если Boston Metal сможет масштабировать свою технологию и получит достаточное количество возобновляемой энергии для ее функционирования, компания сможет решить одну из самых сложных мировых проблем в области выбросов углерода. Промышленные сталеплавильные предприятия выбрасывают около двух тонн углекислого газа на каждую тонну произведенной стали и, таким образом, становятся причиной около 10% мировых выбросов CO2. При этом отказаться от этих заводов невозможно, поскольку металлы нужны практически во всех областях — от пищевого сектора до аэрокосмической отрасли.
